Общая ознакомительная статья о позитронной эмиссионной томографии

Здравствуйте, уважаемый читатель. В этой статье постараюсь познакомить Вас с методом позитронной эмиссионной томографии или сокращённо ПЭТ.

Для начала хотелось бы вас познакомить с понятием «радионуклидные методы исследования». При использовании этих методов пациенту, как правило, внутривенно вводится вещество, в состав молекулы которого входит радиоактивный атом (их ещё называют радиоактивными метками). Затем с помощью специальных томографов оценивается распределение этого вещества.

Вещества с радиоактивной меткой носят название радиофармпрепараты или сокращённо РФП.

В зависимости от типа излучения, испускаемого радиоактивной меткой, радионуклидные методы исследования делят на однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ гамма излучение) и позитронную эмиссионную томографию (испускание позитронов соответственно).

Позитрон, по своей сути, является частицей антиматерии. Поэтому после его появления, при распаде так называемого материнского нуклида, он пролетает небольшое расстояние и аннигилирует с электроном, попавшемся на его пути. При аннигиляции происходит выделение энергии в виде двух гамма квантов. Эти гамма кванты, собственно, и засекает ПЭТ томограф. Благодаря этому явлению метод ПЭТ превосходит метод ОФЭКТ по таким параметрам, как чувствительность и разрешающая способность.

Выявление тех или иных онкологических заболеваний связано с тем, что патологическая (особенно опухолевая ткань) по-другому (патологически) захватывает радиофармпрепарат. Поэтому в заключениях Вы часто можете встретить формулировку «очаг патологического накопления РФП».

За последнее десятилетие у нас, в России, получили распространение гибридные установки ПЭТ/КТ томографы (совмещённый позитронный эмиссионный рентгеновский компьютерный томограф). Они позволяют проводить точную анатомическую привязку зон изменённого накопления радиофармпрепарата. Кроме того, позволяют проводить весь спектр исследований рентгеновской компьютерной томографии (КТ). А это, как Вы понимаете, многоуважаемый читатель, даёт возможность получить больше информации за одну процедуру.

На данный момент в арсенале Российских ПЭТ центров имеется несколько радиофармпрепаратов:

• Фтордезоксиглюкоза (18F-ФДГ) – самый распространённый РФП, используется в общей онкологии, меньше в неврологии и психиатрии, редко в нейроонкологии. Позволяет диагностировать большинство онкологических заболеваний (рак молочной железы, большинство лимфом, рак щитовидной железы, колоректальный рак, рак шейки матки, рак яичников, меланомы и др.)
• Метионин (11С-метионин, 11С-МЕТ) – самый распространённый РФП для диагностики опухолей головного мозга, позволяет в большинстве случаев определить степень злокачественности опухоли, оценить эффективность лечения. Но только в качестве дополнения к МРТ с контрастом головного мозга.
• Холин (11С-холин, 11С-ХОЛ) - используется для выявления МЕТАСТАЗОВ рака предстательной железы у пациентов с так называемым биохимическим рецидивом заболевания (повышение цифр простатспецифического антигена PSA после тотального удаления предстательной железы). А так же для диагностики почечноклеточного рака.
• Аммоний (13N-аммоний) – используется в кардиологии при планировании операций на сердце, оценке лечения, определения объёма поражения при инфаркте и др.
• 68Ga-DOTATATE – используется для диагностики нейроэндокринных и мезенхимальных опухолей.

Объём исследования зависит от заболевания и целей, которые ставит перед врачом-радиологом лечащий врач:

1. Исследования головного мозга
   1. С 18F-ФДГ показано при:
      • Фармакорезистентная форма эпилепсии при планировании хирургического лечения;
      • Дифференциальная диагностика болезни Паркинсона и различных форм Паркинсонизма, контроль их лечения;
      • Дифференциальная диагностика деменций (Болезнь Альцгеймера, болезнь диффузных телец Леви, мультисистемная атрофия);
      • В неясных случаях, при нормальной МРТ и наличии выраженной неврологической клиники;
   2. С 11С-метионином показано при:
      • Впервые выявленное объёмное образование головного мозга;
      • Контроль лечения опухолей головного мозга;
      • Дифференциальная диагностика опухолей головного мозга и демиелинизирующих заболеваний;
2. Исследования всего тела
   1. С 18F-ФДГ показано при
      • Определение распространённости опухолевого процесса (за исключением рака простаты, карциноидов, нейроэндокринных опухолей, гепатоцеллюлярного рака);
      • Контроль лечения онкологического заболевания (исключения те же);
   2. С 11С-холином – выявление метастазов рака предстательной железы у пациентов с так называемым биохимическим рецидивом (повышение содержания простатспецифического антигена в крови пациента с удалённой предстательной железой).
   3. С 68Ga-DOTATATE – определение распространённости нейроэндокринных опухолей.

В ряде случаев применяется контрастное усиление КТ изображения – оно необходимо для лучшего разграничения различных анатомических структур тела пациента.

Противопоказания к ПЭТ исследованиям:

1. Клаустрофобия;
2. Размеры патологических образований меньше разрешающей способности ПЭТ и ПЭТ-КТ томографов (5-7 мм);
3. Тяжёлая почечная и печёночная недостаточность (противопоказание для контрастного усиления);
4. Непереносимость йод-содержащих препаратов (противопоказание для контрастного усиления).

У Вас, многоуважаемый читатель, может возникнуть вопрос: «ПЭТ и ПЭТ-КТ — это, конечно, хорошо, но ведь существуют и более бюджетные и доступные методы исследования, такие как МРТ, КТ, Сцинтиграфия. Чем ПЭТ и ПЭТ-КТ отличаются?»

Постараюсь ответить.

МРТ и КТ из-за особенностей сбора данных выявляют изменения в организме человека на уровне тканей и органов (т.е структур организма). Поэтому их ещё называют структурными методами исследования.

МРТ использует для сбора данных магнитное поле частотой, равной частоте колебаний атомов водорода. То есть сообщает посредством мощного магнитного поля энергию атомам водорода, а затем принимает эту энергию уже в изменённом виде от исследуемого объекта. Далее с помощью компьютеров производится расшифровка полученных данных и формирование изображения.

КТ использует для сбора данных рентгеновское излучение, которое, проходя через ткани пациента, частично поглощается. Оставшееся рентгеновское излучение улавливается детекторами. Далее с помощью компьютеров производится расшифровка полученных данных и формирование изображения.

ПЭТ и сцинтиграфия оценивают изменения на уровне обмена веществ, происходящих в организме. Так как оценивается распределение в организме веществ, помеченных радиоактивными изотопами (метками).

Сцинтиграфия или однофотонная эмиссионная томография (ОФЭКТ) – использует гамма-излучающие нуклиды. Для того, чтобы получалось изображение, излучение, испускаемое из объекта исследования, проходит через коллиматор (специальная толстая металлическая пластина с тонкими отверстиями) и только затем попадает на детектор. Как следствие большая часть сигналов поглощается коллиматором, что автоматически подразумевает снижение разрешающей способности.

Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) использует позитрон излучающие нуклиды, однако томограф улавливает гамма излучение. Суть заключается в том, что позитрон является порождением антиматерии. Поэтому после появления позитрона из материнского нуклида – он (позитрон), преодолев некоторое расстояние, соединяется с электроном. Соответственно при соединении материи и антиматерии происходит их аннигиляция (взаимное уничтожение), и выделяется энергия в виде двух гамма квантов, которые, в свою очередь, разлетаются в двух противоположных направлениях. Соответственно метод ПЭТ основан на улавливании этих пар гамма квантов. Так как здесь нет необходимости устанавливать коллиматоры, то и чувствительность метода значительно выше по сравнению с ОФЭКТ.